中國儲能網(wǎng)訊：鈉電池技術(shù)發(fā)展越來越快，已經(jīng)在新能源車和儲能領(lǐng)域應(yīng)用。從各環(huán)節(jié)布局的企業(yè)來看，鈉電池產(chǎn)業(yè)鏈逐步走向協(xié)同效應(yīng)，各個配套環(huán)節(jié)雛形已現(xiàn)。
2024年開年以來，鈉電池好消息不斷傳來。儲能領(lǐng)域，1月30日，新型電力能源儲能電池“國晟鈉電1號”正式發(fā)布。1 月 28 日，在重慶潼南高新區(qū)的尼古拉科技產(chǎn)業(yè)研究院納米級固態(tài)電池中試生產(chǎn)線上，第一塊大容量高能量密度納米固態(tài)鈉離子電池中試產(chǎn)品下線。
新能源汽車領(lǐng)域，鈉電池量產(chǎn)車型也于今年落地。1月5日，江汽集團旗下的新能源汽車品牌——江淮釔為全球首款鈉電池量產(chǎn)車型鈉電版花仙子電動車正式向用戶交付。就在江淮釔為交付用戶的前一周（2023年12月28日），江鈴集團新能源搭載孚能科技鈉離子電池的江鈴易至EV3（青春版）車型也正式下線。
隨著鈉電池產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，其會否成為鋰電池的平替產(chǎn)品？
鈉電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展邁入關(guān)鍵年
儲能、新能源汽車領(lǐng)域同步推進
就潼南中試下線的納米級固態(tài)電池來看，該款電池基于尼古拉科技產(chǎn)業(yè)研究院自主研發(fā)的高性能正、負極材料，結(jié)合了負極表面納米改性、低溫電解液配方和電解液原位固化等先進技術(shù)，電池能量密度達到160~180 Wh/kg，和磷酸鐵鋰電池能量密度相當。
據(jù)尼古拉科技產(chǎn)業(yè)研究院首席科學家、燕山大學教授唐永福介紹，“我們開發(fā)的大容量、高能量密度納米固態(tài)鈉離子電池，成本低、高安全、循環(huán)壽命長、低溫性能好，特別適合高寒、高緯度地區(qū)儲能電池、低速電動車。”
“2024年是鈉電池發(fā)展的關(guān)鍵之年?！苯?jīng)濟學家余豐慧表示，鈉電池在能量密度方面達到與磷酸鐵鋰電池相當水平，說明鈉離子電池技術(shù)在國內(nèi)的研發(fā)已取得實質(zhì)性進展。“這款電池的成功研發(fā)，預示著鈉離子電池有可能成為鋰離子電池的一種重要補充或者替代，對于緩解鋰資源供應(yīng)壓力具有戰(zhàn)略意義。
鈉電池在儲能領(lǐng)域的應(yīng)用也在同步推進。1月25日，大唐50MW/100MWh鈉離子儲能項目在湖北潛江熊口農(nóng)場開工。該項目總投資2億元，占地30畝，業(yè)主方為大唐湖北能源開發(fā)有限公司，裝機容量 50MW/100MWh。
1月12日，中國華電下屬江蘇華電發(fā)布光伏集中配建灌云200MW/400MWh儲能項目EPC總承包招標公告。其中，該項目包含5MW/10MWh鈉離子儲能系統(tǒng)。
1月4日，比亞迪（徐州）鈉離子電池項目在徐州經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)開工奠基。該項目由比亞迪旗下的弗迪電池與淮?？毓杉瘓F聯(lián)合打造，計劃總投資100億元、年產(chǎn)能30GWh，主要生產(chǎn)鈉離子電池電芯以及PACK等相關(guān)配套產(chǎn)品，將打造成全球最大的微型車鈉電系統(tǒng)配套商。
在1月19日召開的華為數(shù)字能源2024站點能源十大趨勢發(fā)布會上，華為站點能源領(lǐng)域總裁李少龍就明確表示，碳中和背景下，綠色技術(shù)創(chuàng)新風起云涌，站點能源產(chǎn)業(yè)迎來增長與變革。“儲能技術(shù)多元化，鈉電池等新材料的出現(xiàn)，進一步拓寬儲能應(yīng)用場景?！?
部分中低端鋰電市場或被替代
需要指出的是，江鈴集團的江鈴易至EV3和江淮釔為的花仙子電動車都聚焦在了中低端A00級車型，此前寧德時代宣布的搭載奇瑞車型同樣也是A00級，這意味著目前鈉離子電池裝車的車型均為微型純電動車，這與當前各大電池廠商最新布局的動輒續(xù)航上千公里的超充產(chǎn)品根本不在一個競爭平臺，只是對于一些中低端的鋰電汽車產(chǎn)品可能存在替代的壓力。
以連續(xù)28個月蟬聯(lián)中國品牌純電汽車銷量霸主的五菱宏光MINI EV為例，五菱宏光MINI EV第三代馬卡龍配置信息顯示，新車將提供120km、170km和215km三種續(xù)航版本，匹配容量為17.3kWh磷酸鐵鋰電池組，慢充時間為5小時，支流快充時間僅為35分鐘。而江鈴易至EV3的續(xù)航為251公里，電池能量密度在140~160Wh/kg之間；花仙子電動車采用了蜂窩電池安全結(jié)構(gòu)，能量密度≥140Wh/kg，整個電池包容量23.2kWh，CLTC續(xù)航里程達到230km，百公里電耗水平10度左右。
此外，相較鋰電車在低溫下表現(xiàn)不佳情況，上述兩款鈉電池車型所搭載的鈉離子電池還可以在-40℃到80℃的溫度區(qū)間正常工作。據(jù)官方披露數(shù)據(jù)顯示，江淮釔為鈉電版“花仙子”和江鈴易至EV3低溫性能方面，零下20℃放電容量保持率可以達到90%以上在，且在快充方面具備一定競爭力，從10%快充到80%只需要20分鐘。
縱觀鋰電的30余年的發(fā)展進程，發(fā)展初期也是聚焦在小微車型，近年來，以“蔚小理”為代表的中大型SUV才逐步放量，如果按照鋰電的發(fā)展節(jié)奏，鈉電池初期發(fā)展也是從小微車型開啟，這樣一來，隨著鈉電技術(shù)的不斷優(yōu)化升級，最先影響到的必然是聚焦在中低端市場的鉛酸電池和磷酸鐵鋰電池的市場份額。
“新能源汽車產(chǎn)業(yè)從中國乃至全球的角度來說，都只是剛剛走完0到1的過程，離真正的成熟還是有些距離的?！苯瘁悶槎麻L夏順禮公開表示，鈉離子電池是兼顧成本與性能的能源解決方案，有望與磷酸鐵鋰電池形成相互補充的產(chǎn)業(yè)格局，成為一種低成本的解決方案，助推大眾化電動車的普及。
夏順禮的表述仍顯溫和，有很多業(yè)內(nèi)人士表示，鈉離子電池技術(shù)成熟后勢必會吃掉一部分磷酸鐵鋰市場的蛋糕，未來中低端微型電動車或者電動自行車有望被鈉電取代，隨著技術(shù)的突破，鈉電也有可能向中高端車型進階，威脅三元鋰電及高端磷酸鐵鋰的市場。
真鋰研究首席分析師墨柯對本刊表示，車企對鈉離子電池車的定位應(yīng)該是以小微型車為主，鈉離子電池在電動汽車市場應(yīng)該是主攻微型車，只要能把理論上的便宜變成現(xiàn)實，將會迎來較好的前景?！扳c離子電池技術(shù)成熟后，肯定會分食掉磷酸鐵鋰市場中的一部分蛋糕，微型電動車這部分未來將是鈉電的天下?！?
鈉電產(chǎn)業(yè)鏈格局雛形已現(xiàn)
長遠發(fā)展仍面臨很多挑戰(zhàn)
對于鈉電池產(chǎn)業(yè)，大廠已經(jīng)開始真金白銀的投入。1月4日，比亞迪徐州鈉離子電池項目正式落地，項目總投資100億元，該生產(chǎn)基地將主要生產(chǎn)鈉離子電池電芯以及PACK等相關(guān)配套產(chǎn)品，計劃年產(chǎn)能30GWh（吉瓦時）。此外，1月4日，六氟磷酸鋰企業(yè)多氟多回復投資者提問時表示，目前已完成鈉離子電池研發(fā)體系的搭建，并建設(shè)了鈉離子電池中試產(chǎn)線。
除了電池端企業(yè)發(fā)力之外，正負極端、隔膜、電解液等與之相匹配的產(chǎn)業(yè)鏈公司也在蠢蠢欲動。從最近的動向來看，1月10日，主營鹽化工產(chǎn)品的雪天鹽業(yè)發(fā)布公告稱，擬投資3900.69萬元建設(shè)1萬噸/年電池級純堿項目，擬投資4.45億元新建60萬噸/年MVR制鹽裝置項目。傳藝科技2023年12月19日在投資者互動平臺表示，公司鈉離子電池一期項目目前正常推進，下游各類客戶積極開拓中。
從各環(huán)節(jié)布局的企業(yè)來看，鈉電池產(chǎn)業(yè)鏈逐步走向協(xié)同效應(yīng)，各個配套環(huán)節(jié)雛形已現(xiàn)。比如，負極材料龍頭貝特瑞近日在接受相關(guān)機構(gòu)調(diào)研時表示，公司鈉離子電池正負極材料已通過國內(nèi)部分客戶認證，拿到噸級以上訂單，具備量產(chǎn)供貨條件。格林美此前也表示，公司已經(jīng)具備萬噸級鈉離子電池前驅(qū)體材料以及鈉離子電池正極材料產(chǎn)能。
余豐慧表示，鈉資源豐富且成本較低，有助于降低電池制造成本，增加企業(yè)在新能源電池市場的競爭優(yōu)勢。隨著新能源汽車、儲能等領(lǐng)域的需求增長，多元化的電池技術(shù)路線成為必然趨勢，鈉離子電池作為潛在的替代方案吸引企業(yè)布局。政府對新能源產(chǎn)業(yè)的支持以及對新材料、新技術(shù)的鼓勵，也促使企業(yè)加大研發(fā)投入，搶占未來市場高地。
成本端優(yōu)勢也是鈉電被推崇的主要原因之一，鈉的儲量約為鋰儲量的1350倍。根據(jù)亞洲金屬網(wǎng)數(shù)據(jù)，截至2023年1月29日，國內(nèi)碳酸鈉（純堿）價格約為2765元/噸，而碳酸鋰價格卻約為47.2萬元/噸。盡管目前鋰電價格在持續(xù)下行，但鈉電相對鋰電仍具備較高的成本優(yōu)勢。
此外，安全性和耐高、低溫性也是鈉電的另一大競爭壁壘。據(jù)中金研報顯示，鈉離子電池內(nèi)阻較高，且在短路電壓中電流更低，瞬間發(fā)熱更低；鈉電池無過放電情況，可以放電至0V而不影響后續(xù)使用。鈉電熱失控時更容易鈍化失活，因此安全測試表現(xiàn)更優(yōu)。而上文所提到鈉電正常溫度范圍約為-40℃~80℃，部分產(chǎn)品在-20℃下容量保持率能夠保持在90%左右，也顯著高于磷酸鐵鋰60%~70%的容量保持率。
中金公司研究部電新及公用環(huán)保首席分析師曾韜曾對本刊表示，從下游應(yīng)用來看，鈉電池或?qū)⑹紫葢?yīng)用于儲能、兩輪車、A00車型等低能量密度場景，后續(xù)有望逐步延伸至更高續(xù)航的車規(guī)級應(yīng)用。
據(jù)鑫欏資訊數(shù)據(jù)，2021年儲能電池/兩輪車需求約為37GWh/10GWh，預計到2025年儲能/兩輪車需求分別約為240GWh/28GWh，對應(yīng)CAGR分別約為60%和29%。根據(jù)江蘇翔鷹預計，到2025年若鈉電滲透率在儲能和兩輪車分別達到30%和50%，對應(yīng)有80GWh和14GWh的鈉電需求。
不過，盡管鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)發(fā)展雖具備巨大潛力，但要想復制鋰離子電池的高速發(fā)展路徑，仍面臨很多挑戰(zhàn)和痛點。在余豐慧看來，雖然目前鈉離子電池的能量密度已有所提高，但仍需進一步優(yōu)化以接近或媲美高端鋰離子電池，同時解決循環(huán)壽命、倍率性能等問題。如同鋰離子電池初期發(fā)展階段，鈉離子電池需要建立完整的產(chǎn)業(yè)鏈體系，包括原材料開采、正負極材料、電解液、隔膜等關(guān)鍵材料的穩(wěn)定生產(chǎn)和供應(yīng)。鈉離子電池的標準規(guī)范、安全測試和市場準入機制尚待完善，這對其大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用至關(guān)重要。
“從產(chǎn)業(yè)鏈角度看，要實現(xiàn)鈉電池的規(guī)模化量產(chǎn)并放量，還需在以下幾個環(huán)節(jié)補足短板：確保鈉、鋁、鐵等原料的穩(wěn)定供應(yīng)，以及正負極材料、電解質(zhì)等相關(guān)原材料的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)能力。
通過技術(shù)研發(fā)和工藝創(chuàng)新，提升電池的一致性和穩(wěn)定性，降低成本，延長使用壽命。開發(fā)適用于鈉離子電池生產(chǎn)的專用生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。積極開拓下游應(yīng)用市場，加強與新能源汽車、儲能電站等終端用戶的合作，共同推進鈉離子電池的應(yīng)用示范和市場普及?！庇嘭S慧進一步表示。
